基于Fluent噴嘴的流場數(shù)值模擬分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn).pdf

1、噴嘴作為內(nèi)燃機(jī)噴射系統(tǒng)的最終執(zhí)行部件，對燃油的霧化質(zhì)量有著關(guān)鍵性的作用，并最終直接影響到內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動力性和排放特征，因此，深入研究分析噴霧的影響因素是大勢所趨。本文運(yùn)用傳統(tǒng)流體分析軟件Fluent對噴嘴的流場進(jìn)行了全面的數(shù)值模擬分析，并取得了一定的成果。前人的研究表明了空氣湍流、湍流內(nèi)部擾動和噴孔內(nèi)空穴現(xiàn)象是燃油油液破碎霧化的三大主因，其中，噴孔空穴的影響占據(jù)著最重要的地位。
　　 本文就是在這種思想的指導(dǎo)下，加入了兩相流

2、模型和空穴模型，運(yùn)用歐拉-歐拉法，對噴孔內(nèi)的空穴現(xiàn)象進(jìn)行了不同噴射參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的多方位模擬。噴射參數(shù)主要包括了噴射壓力、背壓、不同壓差和不同空穴數(shù)CN。對幾何參數(shù)的模擬主要研究了不同噴孔K系數(shù)對流場內(nèi)部的影響。模擬結(jié)果表明，空穴數(shù)CN對空穴程度的強(qiáng)弱有決定性作用，即空穴數(shù)越大，空穴現(xiàn)象越明顯，當(dāng)然空穴數(shù)也有一定的上限，越過上限就對空穴影響很小。進(jìn)而，能增大空穴數(shù)的因素都有利于噴霧的質(zhì)量，這里包括增大噴射壓力、減小背壓和增大噴嘴進(jìn)出口壓

3、差等等。
　　 噴霧方面的模擬運(yùn)用了歐拉-拉格朗日法對噴嘴射流進(jìn)行研究。結(jié)果表明，噴霧的質(zhì)量與射流的入口速度有很大的關(guān)系，入口速度大，噴霧的錐角和貫穿距也越大，當(dāng)然，入口速度也是有一定的上限。
　　 最后，對等徑噴孔噴嘴進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)，目的主要是消除壓力室內(nèi)漩渦對流場的平順性和流量造成的影響。通過對比流場四個關(guān)鍵位置的壓力、速度和湍動能以及壁面上的剪切力，得到改進(jìn)后的的噴嘴比原有噴嘴具有更大的出口流量、更小的能量耗